内容正文:
秋季学期教科版小学五年级
科学上册第三单元《拆解我的小车模型》精品教学设计
卷首语:工程师想要设计一台好用的机器,常常会从拆解模型开始研究。拆开小车,我们才能看见藏在外壳里面的秘密:车架、车轮、车轴、电机、电池各司其职,相互配合,让小车顺利跑起来。普通地面小车适合在平坦的地面行驶,而遥远月球上的玉兔号月球车,面对松软月壤、巨大温差、真空低重力的特殊环境,有着独一无二的设计。结构决定功能,设计适配环境。今天这节课,我们化身小小工程师,有序拆解小车模型,识别每一个零部件,读懂零件的作用;对比普通小车和月球车,读懂工程设计背后的思考,感受我国航天工程的智慧,学会用结构与功能的眼光看待身边的交通工具!
一、基本教学信息
授课年级:五年级
教材版本:2026秋季教科版小学五年级科学上册
课题:第三单元第1课《拆解我的小车模型》
课时:1课时(40分钟)
课件总张数:30张
学情分析:学生在之前的学习中已经体验过拉力、弹力、反冲力驱动小车,知道力可以改变小车运动状态,能够组装简易小车,但是大多只关注小车能不能跑,很少主动去研究小车内部结构、零件之间的连接方式。学生动手拆解的经验不足,容易出现拆解顺序混乱、零件丢失、操作粗暴损坏模型等问题;很难自主建立“结构和功能相适应”的工程思维,不容易理解月球车特殊结构和月球环境之间的对应关系。对于“模型是工程研究工具”这个科学方法理解比较浅显。本节课依托分组拆解实验,规范拆解流程,借助维恩图对比普通小车与月球车,搭配三层梯度作业,落实本课核心考点,培养学生有序探究、证据推理的工程素养。
二、教学设计意图
1. 立足单元起始课,搭建单元学习主线。本课是《运动和力》单元开篇课,跳出单纯研究“力”的思路,从工程视角切入,以拆解模型为探究起点,认识小车结构、动力系统,为本单元后续探究不同动力、摩擦力、小车改进、工程设计打下基础,建立“结构—动力—运动—改进”的单元学习链条。
2. 三层梯度习题设计,分层赋能,培优补差。基础巩固聚焦小车零部件名称、基础作用、拆解规范,面向全体学生,落实识记目标;能力提升设置辨析、选择,对比普通小车和月球车的异同,突破本课核心难点;拓展拔高创设工程情境,引导学生根据特殊环境改进小车设计,训练工程设计思维,习题紧扣新版教材,适配课堂检测,含金量高。
3. 落实科学核心素养,融合思政教育。本课重点落实探究实践、技术与工程素养,教会学生有序拆解、如实记录、爱护器材的实验习惯;通过玉兔号、玉兔二号月球车案例,感受中国航天成就,增强民族自豪感;帮助学生建立核心大概念:物体的结构是根据使用环境和任务需求设计的,结构决定功能。
三、教学目标
1. 科学观念:知道普通电动小车由车架、车轮、车轴、电池、电动机等部件组成,了解各部件功能;知道月球环境特点,理解月球车特殊结构是为了适应月球环境;明白模型是工程师开展研究的重要工具。
2. 科学探究:能够小组合作,按照规范顺序有序拆解小车模型,做好观察记录;能够利用维恩图对比普通小车和月球车的相同点与不同点;能根据环境条件推测车辆结构设计的理由。
3. 科学思维:能够基于观察到的零件结构,推理零件功能;能够建立“环境条件→设计需求→结构选择”的推理链条,发展工程推理思维。
4. 态度责任:拆解实验中轻拿轻放、有序操作,妥善保管小零件;感受我国月球探测工程的伟大成就;体会工程师反复优化设计、解决难题的工匠精神。
四、教学重难点
重点:识别小车模型各组成部分,说出各部分作用;对比普通小车和月球车的结构差异。
难点:理解月球车的特殊设计和月球环境一一对应的关系;建立结构与功能相适应的工程观念。
五、教学准备
教师:可拆解电动小车模型、螺丝刀、镊子、零件收纳盒、玉兔二号月球车高清图、月球环境资料卡、维恩图记录单、特种车辆图片、课件、微课视频
学生准备:分组小车模型、垫板、记录单、铅笔
六、教学过程(40分钟)
(一)情境激趣,聚焦问题(4分钟,课件1-5)
1. 出示电动小车,通电演示小车向前行驶。提问:小车为什么能跑起来?我们只看到外壳,内部藏着哪些零件?
2. 谈话导入:工程师想要研究一台机器,常常会拆解模型来观察内部结构。我们国家的玉兔二号月球车,就是科学家先制作模型反复测试,才送上月球。今天我们一起来当小小工程师,《拆解我的小车模型》。板书课题。
3. 安全提示:拆解不是破坏性拆卸,要有序、缓慢操作,记住拆卸顺序,零件放进收纳盒,防止丢失。
(二)探究活动一:有序拆解小车模型,认识结构(14分钟,课件6-16)
1. 明确拆解顺序:先断电→取下外壳→依次拆卸电池、电机、传动结构、车轴、车轮;边拆边观察,边记录。
2. 分组动手拆解,教师巡视指导,纠正粗暴操作,提醒学生观察:车架、车轮、车轴、电池、电动机分别起到什么作用。
3. 小组汇报交流,师生共同梳理:
车架(车身):支撑、固定所有零件;
车轮:滚动,减小摩擦,实现移动;
车轴:连接左右车轮,传递动力;
电池:储存电能,提供能量;
电动机:把电能转化成动力,带动车轮转动。
4. 小结:各个零件相互配合,共同完成小车行驶的任务。
(三)探究活动二:对比普通小车与月球车(14分钟,课件17-26)
1. 出示资料卡,梳理月球环境三大特点:①没有空气,真空;②重力只有地球的六分之一;③月壤松软,遍布陨石坑,昼夜温差极大。
2. 出示玉兔二号月球车图片,引导学生观察特殊结构:六个宽大车轮、太阳能电池板、通信天线、导航相机、耐高低温外壳。
3. 小组合作填写维恩图,对比两者异同:
相同点:都有车架、车轮、车轴,都需要动力驱动。
不同点:普通小车:电池供电、橡胶小轮子、没有探测设备;月球车:太阳能板供电、宽大六轮、天线、相机、防护外壳。
4. 研讨交流,一一对应分析设计理由:
宽大六轮:增大接触面积,防止陷进松软月壤;
太阳能电池板:月球没有空气,无法使用燃油,依靠太阳能获取能量;
天线、相机:完成探测、拍照、向地球传递信号;
特殊外壳:抵御月球极端高低温、宇宙辐射。
5. 拓展欣赏:太阳能汽车、消防车、收割机,不同用途的车辆,结构设计各不相同。小结:结构要适应环境、匹配任务。
(四)课堂总结,分层练习(6分钟,课件27-29)
师生共同梳理本节课核心知识,组织学生独立完成分层作业,当堂核对、讲评,针对易错点点拨。
(五)布置课后任务(2分钟,课件30)
课后任务:观察家里的自行车,找一找它的主要结构,想一想每个部分有什么作用。
七、分层梯度课堂作业
★基础巩固(全员必做)
1. 填空题
(1)电动小车模型一般由车架、______、车轴、电池、______等部分组成。
(2)______储存电能,电动机把电能转化成动力带动车轮转动。
(3)拆解小车的时候,要按照______的顺序操作,拆下的小零件放进收纳盒,防止丢失。
(4)月球的重力大约只有地球的______。
(5)月球车依靠______把太阳能转化为电能,提供动力。
2. 判断题
(1)车架的作用是支撑、固定小车的各个零件。( )
(2)月球上空气稀薄,可以使用燃油发动机驱动月球车。( )
(3)拆解小车就是随便拆开,不需要记录拆卸顺序。( )
(4)车轴用来连接左右车轮,传递动力。( )
★★能力提升(中等生选做)
1. 选择题
(1)月球车设计成六个宽大车轮,主要目的是( )
A.跑得更快 B.不容易陷进松软月壤 C.更加美观
(2)下列属于月球环境特点的是( )
A.空气充足 B.昼夜温差很小 C.重力小
(3)普通电动小车动力来源是( )
A.太阳能 B.电池 C.风能
2. 简答题:说一说月球车上天线的作用是什么?
★★★拓展拔高(优等生选做)
探究应用题:如果我们要设计一辆可以在沙漠里行驶的探测小车,沙漠环境特点:沙子松软、阳光强烈、缺少水源。请你想一想,车轮和动力系统可以怎么设计?分别写出设计方案和对应的理由。
八、参考答案与详细解析
★基础巩固
1. 填空题
(1)车轮;电动机
(2)电池
(3)有序
(4)六分之一
(5)太阳能电池板
2. 判断题
(1)√ 解析:车架是小车的支撑骨架,承载和固定全部零部件。
(2)× 解析:月球是真空环境,没有空气,燃油无法燃烧。
(3)× 解析:有序拆解,记住零件位置,方便复原,也是工程师规范的研究方法。
(4)√ 解析:电动机动力通过车轴传递给车轮。
★★能力提升
1. 选择题
(1)B
(2)C
(3)B
2. 简答题参考答案:天线用来接收和发送信号,把月球车拍摄到的探测数据、照片传回地球,也接收地球发送的控制指令。
★★★拓展拔高
参考答案:
车轮设计:宽大、防滑的大车轮。理由:增大和沙子的接触面积,减小压强,防止小车陷进松软沙子里面。
动力设计:搭配太阳能电池板供电。理由:沙漠光照充足,可以持续利用太阳能发电,不需要频繁更换电池,适合长时间探测。
九、板书设计
拆解我的小车模型
✅ 小车结构与功能
车架:支撑固定
车轮:滚动移动
车轴:连接车轮、传递动力
电池:储存电能
电动机:电能→动力
✅ 月球环境:真空、重力小、月壤松软、温差大
✅ 月球车特殊设计:六轮、太阳能板、天线、相机
✅ 核心观念:结构适应环境,结构决定功能
十、教学反思
本节课以拆解实验为主线,学生动手积极性很高,大部分小组能够按照顺序完成拆解,准确说出小车五个主要部件以及基础作用。课堂亮点在于借助玉兔二号月球车,自然渗透航天德育,学生兴趣浓厚,能够感受到工程设计的巧妙。
课堂存在的问题:少数小组拆解时比较急躁,零件散落、丢失;部分学生可以记住月球车部件名称,但是很难独立把结构和月球环境建立对应关系,说理答题语言不够规范。后续教学中,可以增加拆解示范视频,细化拆解步骤提示;增加更多特种车辆案例,持续训练学生“环境—需求—结构”的推理表达,强化工程思维,为本单元后续小车改进探究打好基础。
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